养猪场工程分析.docx

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养猪场工程分析

第三章工程分析

3.1工程简介

XXX农场（集团）公司XX猪配套系育种中心拟建场址位于XXX，距XXX西北约40km，场区占地面积70000m2，项目总投资为2819万元。

3.1.1工程场址

本工程场址位于XXX街道办东北约2.0km，XXXXXX猪场南侧，见附图1。

根据现场踏勘，拟建场址区域北侧为XXXXXX猪场养殖区，西侧为XXX猪场污水处理厂，东部和南部现均为农田，目前该区域已被规划为XXXXXX农业高科技产业园区开发用地。

工程场区及周围现状情况见实景图3－1～3。

3.1.2工程概况

工程基本建设情况见表3－1。

表3-1工程基本建设情况一览表

序号

项目

内容

1

项目名称

中国XXX猪配套系中心

2

规模

5000头/a种猪

4

投资

2819万元

5

劳动定员

20人

6

占地面积

70000m2

工程建设内容见表3－2。

表3-2工程建设内容一览表

项目

内容

建筑面积（m2）

备注

养

殖

区

繁殖、妊娠区

3672

栏位290个

哺乳区

1530

栏位200个

仔猪护理区

1496

栏位200个

生长区

一区2023

栏位100个

二区4633

栏位165个

测交区

1369

栏位70个

测定站

2887

栏位240个

其它

1700

消毒室、更衣室、饲料室、兽医室、办公室等

配套

设施

饲料加工厂

1650

加工能力3000t/a

污水处理厂

3850

处理能力100m3/a

其它

290

消毒池、地磅、停车场等

合计

25100

3.1.3原辅材料供应与消耗情况

本次工程供水拟利用自来水供水系统，按照成猪耗水30L/d计，工程用水量为70.5m3/d（1057m3万/a）。

工程供电由产业园区35KV变电站供给。

工程主要原辅材料消耗为各种饲料，按照成猪饲料耗量约为2.5kg/d计算，全年饲料耗量约为2100t/a。

3.1.4主要设备

工程主要设备见表3－3。

表3-3工程主要设备一览表

序号

设备名称

单位

数量

1

电脑

台

10

2

电子磅秤

台

4

3

PH测定仪

套

4

4

B超

台

1

5

A超

台

2

6

ACEMA-64型种猪测定计料系统

套

1

7

公猪精液分装线

套

1

8

动物精液染色体分辩仪

台

1

9

显微镜

台

4

10

引进酶联免疫测定仪

台

1

11

化验设备

批

1

12

饲料加工

套

1

13

自动送料系统

套

1

14

运输设备

台

8

15

污水处理系统

个

1

16

猪粪尿处置系统

个

1

3.2工程污染分析

3.2.1生产工艺流程介绍

XXX猪配套系育种技术流程见图3－4。

出售

图3-4工程种猪育种流程图

3.2.2运行期产污情况分析

根据对养殖企业生产情况的调研，经分析认为，本工程育种生产过程基本无污染物产生，故工程各种污染物的产生主要源于种猪和仔猪养殖过程产生的废水、恶臭气体和固体废弃物。

根据种猪育种生产实际调查和养殖生产的对比，育种生产过程的污染物负荷小于肉猪养殖产生的污染物负荷。

类比同类种猪育种产污情况分析，确定本工程生产过程产生的污染物包括：

猪舍冲洗废水、猪粪便和遗撒饲料等固废、猪粪尿和遗撒饲料腐败产生的恶臭气体。

根据《畜禽养殖污染防治管理办法》的规定和养殖企业运行实际的调查，养殖生产过程噪声污染影响较小，考虑到本工程需要进行污水处理设施建设，因此，工程的噪声污染源主要为污水处理设施的高噪声设备。

3.2.3产污源强分析

废水

根据养殖企业生产过程的实地调查，养殖业各种污染物的产生量受生产管理水平影响较大，废水污染源具有源强变化较大的特点，废水污染源的水量水质在不同管理水平下存在着较大差异，考虑到本工程属于新建工程的特点，在尽可能减少污染物产生的前提下，根据先进生产管理水平要求，结合同类养殖生产企业废水污染物产生情况的类比调研，确定本工程废水产生情况。

根据XXX集团现有养殖企业的实地调查，从减少工程生产用水角度出发，本工程生产运行期间须采取干清粪工艺，按照《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596－2001）的规定，结合区域环境气候特点，评价采用夏季最高允许排水量1.8m3/（百头·d）作为本工程运行期间的排水控制指标，本工程养殖量按照成猪690头、存栏仔猪1500头折算为成猪约500头计算，工程成猪存栏量约为1190头，据此计算工程废水排放情况，见表3－4。

表3-4养殖过程废水污染源产生情况一览表单位：

mg/L（PH除外）

污染源

名称

产生量

（m3/d）

主要污染物成分或浓度（mg/L）

PH

CODCr

BOD5

NH3－N

SS

大肠菌群总数（个/L）

冲洗废水

214

6.3

5000

2800

400

2000

2×1010

注：

按690头成猪、1000头仔猪计为500头成猪，共计1190成猪存栏量计算源强

本工程劳动定员为20人，无食堂、淋浴设施，故不考虑生活污水的产生及处理，卫生设施排水可进入污水处理设施集中处理。

根据表3－4和畜禽养殖废水污染特征的调研可以看出，畜禽养殖废水属于高浓度有机废水，而且由于有一定量的猪粪尿进入冲洗废水，使废水中的氨氮浓度较高，目前对养殖废水通常采取常规治理工艺为厌氧＋好氧及同类工艺，根据该工艺实际应用情况的调研，其对养殖废水的有机污染物可进行有效的去除，但对高浓度氨氮的去除效果较差，不能实现达标排放，从目前畜禽养殖废水治理工艺开发研究情况，评价推荐采取BAF污水处理工艺对工程废水进行处理。

根据BAF污水处理工艺目前在国内的应用实践情况，建议采用微生物固定化曝气生物滤池（I－BAF），根据该工艺在高浓度氨氮废水处理工程的实际应用情况，类比得出本工程废水处理后的排放情况见表3－5。

表3－5I－BAF污水处理工艺排放情况

项目

主要污染物成分或浓度（mg/L）

PH

CODCr

BOD5

氨氮

SS

大肠菌群总数

（个/L）

进水

6.3

5000

2800

400

2000

2×1010

排水

7.1

≤200

≤60

≤8

≤100

≤1000（个/100mL）

处理效率

/

96

98

98

95

/

排放标准

/

400

150

80

8.0

1000个/100mL

达标情况

达标

达标

达标

达标

达标

达标

由表3－5可知，工程废水经过I－BAF工艺进行处理后，各种污染物得到去除，对照《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）的要求，工程废水经过处理后能够满足达标排放要求。

根据XXX养殖企业废水治理情况的调研，目前大多数企业均采用废水处理后，再经过养鱼塘进行停留降解的方法，考虑到工程场址西侧为XXXXXX猪场的养鱼塘，建议建设单位将工程排水排入养鱼塘，以进一步减少工程废水污染物进入环境。

养殖企业从卫生防疫角度考虑，在养殖生产区进口处建有消毒池，用消毒剂和水配制成消毒液，对进入生产区的人员进行消毒。

根据对养殖企业的实地调查，养殖企业使用的消毒剂主要成分为二氯异氰尿酸钠（C3O3N3CL2Na）或三氯异氰尿酸（C3O3N3CL3），与水配比为1︰800，用量较小，同时，异氰尿酸盐具有无残留，安全性高，不产生抗药性及交叉抗药性现象。

经过调查，消毒池无排水设施，因此，不会出现消毒液排入环境的可能。

只定期加入清水和药剂，评价对其不作为污染源考虑。

恶臭气体

养殖企业在养殖生产过程中，无生产性废气发生源，但在猪舍、猪粪尿处置设施、污水处理装置等设施，会产生恶臭气体。

同时，根据工程生产特点与实地调研情况，由于管理不善造成的饲料散失而未及时清理，部分饲料发生腐败，也会产生一定的恶臭气体。

养殖生产企业产生的恶臭气体污染源部位主要为猪粪尿存置、遗撒饲料发生腐败、污水处理设施，由于上述恶臭气体发生源分布于猪舍、废水处理设施、固废堆置与处置设施，发生源占地面积较大，目前从经济上和技术上均无成熟的收集处置措施，其排放属无组织排放形式，需通过加强管理措施与绿化等防护手段进行减免与防护。

根据评价单位对XXX集团下属其它养殖企业的实地踏勘，通过加强管理，采取及时清运猪粪尿、进行场区绿化防护等措施后，可使养殖场恶臭气体的产生量大大减少，恶臭气体对周围环境的不利影响较小。

固体废弃物

根据同类种猪养殖生产的实地调查，种猪养殖生产过程产生的固体废弃物主要包括猪粪尿、腐败饲料、动物尸体等，根据类比计算，各种固废产生情况见表3－6。

表3－6工程固体废弃物产生情况一览表

污染源名称

产生情况

防治措施

猪粪尿

按照干清粪工艺初步类比估算2000t/a

采取高温堆肥处置后综合利用

腐败饲料

类比估算10t/a

动物尸体

按照2％比例估算为5t/a

按照有关防疫要求处置

剩余污泥

类比估算为300t/a

堆肥处置后作为农肥利用

结合工程所在区域为农业区的实际，根据有关畜禽养殖废物的综合利用要求，建议工程生产过程产生的猪粪尿和腐败饲料经过收集后，进行高温堆肥处置，腐熟后作为有机肥料进行利用，不会进入周围环境，造成二次污染问题。

噪声

畜禽养殖企业本身的生产环境对噪声源有一定的控制要求，同时本工程生产过程的高噪声设备极少，因此，畜禽养殖企业生产过程对周围声环境影响较小，故生产养殖区能够满足达标排放要求。

考虑到工程需要建设废水处理设施和固废处置装置，评价认为应对辅助工程设施提出噪声控制要求，并需按照《工业企业厂界噪声标准》（GB12348—90）Ⅱ类标准进行控制。

根据工程设计资料和评价建议的废水、固废处理工艺及设施，本工程主要高噪声设备噪声源强及相应的降噪措施效果见表3－7。

表3－7工程高噪声设备声源及降噪措施效果

编号

设备名称

数量

（台、套）

声源值［dB（A）］

治理措施

治理前

治理后

1

搅拌机

1

65

/

部分设备自带隔声设施；主要噪声设备设在室内；机械类噪声设备采用基础减震措施；鼓风机设备降噪后建隔声间。

2

粉碎机

1

70

/

3

污水泵类

若干

70～90

70～80

4

鼓风机

2

95

85

根据同类生产企业噪声设备声源的实测，养殖企业生产过程应用的高噪声设备较少，噪声源强较低，能够满足《工业企业设计卫生标准》85dB（A）的限值要求。

从工程建设实际分析，本工程高噪声设备主要为污水处理设施需要的鼓风曝气设备和污水泵类，类比同类设备降噪情况，经过设备自带消声设备和安装过程采取减震措施后，对鼓风机等高噪声设备建造隔声间进一步降噪，噪声源强可降至70～85dB（A）之间。

由于养殖企业占地面积较大，高噪声设备少，不会对区域声环境造成太大的不利影响，能够满足《工业企业厂界噪声标准》（GB12348—90）Ⅱ类标准。

3.3施工期环境影响分析

本项目属新建项目，其建设期的施工活动不可避免得会对环境造成一定影响。

由于本工程场址位于已经规划的农业高科技产业园区，场址1.5km内无人群聚居区，故评价认为工程施工期影响主要是施工过程产生污染污染物对环境产生的污染影响和土方开挖、物料运输等活动对区域生态环境造成的不利影响。

3.3.1施工期环境污染分析

根据工程建设特点，其对周围环境造成的不利影响主要为建设期间建筑废料、生活垃圾、生活污水和施工噪声对环境产生的污染。

3.3.2施工期生态影响分析

对工程区域生态环境影响主要为工程土方开挖造成的水土流失、植被破坏、施工活动产生的扬尘对区域生态环境的影响。

3.3.3施工期污染控制与生态保护措施分析

为了防止施工过程对环境造成太大的污染和生态破坏，施工与建设单位需在施工过程采取相应的污染控制措施和生态保护与恢复措施，避免施工期的污染和发生不可逆转的生态影响。

主要措施包括：

采取施工排污集中控制与治理措施，避免施工废物直接排入环境，对区域环境产生污染；

对施工活动与行为加强管理，尤其是加强汽车维护和运输管理，对物料运输过程、建筑材料的堆放及使用过程制定管理措施，减少施工活动的噪声污染和扬尘影响；

对施工机械运行产生的噪声进行治理和控制，避免对操作人员和施工人员产生伤害；

采取建设防护围墙、及时覆土、合理确定施工活动和进度等措施，减少工程对区域生态环境产生太大的不利影响，在施工活动结束后，采取生态恢复措施并进行核查。

采取上述措施后，工程施工期对环境的污染影响和生态影响可得到有效地控制，而且在施工活动结束后，上述污染源将消失，其对生态环境产生的不利影响可得到一定恢复。

3.4工程建成后污染物排放量汇总

根据以上分析，本工程完成后，全厂各种污染物的产生及排放情况见表3－8。

3-8工程完成后全厂污染物排放情况一览表

污染物

项目

产生量

排放量

削减比例（％）

废

水

废水量

m3/a

78110

78110

0

CODCr

t/a

390.55

15.62

96

BOD5

t/a

218.71

6.56

98

SS

t/a

156.22

7.81

95

NH3－N

t/a

31.24

0.62

98

固

废

猪粪尿

t/a

2000

0

100

腐败饲料

t/a

10

0

100

动物尸体

t/a

5

0

100

剩余污泥

t/a

300

0

100

合计

t/a

2315

0

100

第4章污染治理措施分析与评价

4.1废水污染治理措施论证

工程设计资料提出本工程建立污水治理装置，处理规模为100m3/d，评价根据工程分析认为，设计资料未明确污水治理工艺，而且提出的规模也偏小，应根据工程建设实际进行建设。

4.1.1工程废水污染特征

本工程废水主要源于种猪养殖区，猪舍冲洗地面产生的废水，评价根据工程养殖量和有关用水工艺要求，计算项目最大废水产生量为214m3/d，其主要污染物浓度见表6－1。

表6－1养殖过程废水污染源产生情况一览表单位：

mg/L（PH除外）

产生量

（m3/d）

主要污染物成分或浓度（mg/L）

PH

CODCr

BOD5

NH3－N

SS

大肠菌群总数

（个/L）

214

6.3

5000

2800

400

2000

2×1010

根据对养殖废水污染特征的调研，养殖废水属于高浓度有机废水，而且由于冲洗过程将猪舍内地面上的粪便、残余尿液也冲洗带入废水中，使废水中的氨氮污染物浓度较高，同时悬浮物浓度也较高。

根据同类企业生产废水排放情况的调查，养殖生产废水排放属于间歇排放，不同时段废水水质变化幅度较大。

4.1.2废水治理工艺制定原则

根据以上对养殖生产废水排放实际情况的调查，结合工程所在区域对工程废水的排放要求，评价认为工程进行污水治理工艺的选取必须依据以下原则：

达标排放选取对有机物、氨氮等污染物物质去除效率高的废水治理工艺，使废水污染物经过治理后，达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-2001）排放标准的要求；

工艺技术先进、成熟，运行管理简便；

投资与运行费用低；

适应工程废水变化波动较大的特点，有一定的耐冲击负荷。

4.1.3常规废水治理工艺应用情况分析

目前国内各地环保管理部门对畜禽养殖生产废水造成的污染状况极为重视，提出了明确的治理要求，但是，目前废水污染治理政策未进行明确规定，因此，养殖企业废水治理工艺的应用与探索远未结束。

但所有治理工艺基本根据养殖企业废水属于高浓度有机废水的特点进行选取，基本采用固液分离＋厌氧＋好氧的治理路线，所不同的主要体现在好氧工艺的具体形式选取上。

由于上述工艺开发应用初期对养殖废水有机污染物质有较好的处理效果，COD、SS、BOD等污染物能够达标排放，而且处理装置具有耐冲击负荷、工程投资与运行费用较低的优点，成为现阶段众多养殖企业废水治理工艺的首选，但随着国家有关污染防治要求的提高，氨氮作为一种重要的污染物总量控制因子，受到越来越严格的控制。

目前常规污水治理工艺对NH3－N去除效率较低，特别对高浓度氨氮有机废水的去除效果不理想，常规污水处理工艺受到制约，为了解决这个问题，目前形成了以A2/O污水处理工艺为代表的脱氮除磷技术。

根据评价对目前采用A2/O及其它工艺进行养殖废水治理的调研，利用A2/O及其它工艺虽然能够有效的去除氨氮，实现达标排放，但对于养殖企业高浓度氨氮废水进行治理，工程投资和运行费用均有较大幅度的提高，养殖企业作为一项微利行业，应用上述工艺存在着经济能力难以承受的问题。

4.1.4建议采用I-BAF污水治理工艺

评价根据有关养殖废水治理工艺现状的调研，结合目前高浓度氨氮废水治理工艺的发展情况，认为本次工程污水治理工艺的选取应按照氨氮去除效率高、投资运行费用低的条件进行污水治理工艺选择，同时应符合本工程污水治理工艺的选取原则。

对照以上要求，评价推荐采用I-BAF技术进行污水处理，I-BAF技术工艺流程见图6－1。

图6－1I-BAF污水处理工艺流程图

4.1.5I-BAF污水治理工艺特点与效果

BAF污水处理工艺即曝气生物滤池（BiologicalAeratedFilter，简称BAF；或Bio-filtrationOxygenatedReactor，简称BIOFOR），该工艺是在20世纪70年代末80年代初出现于欧洲的一种膜法污水生物处理新工艺，其基本的构架是生物接触氧化工艺与给水工程过滤工艺相结合。

BAF工艺最初应用在污水处理的三级处理上，由于其性能良好，90年初得到了较大的发展和改进，目前，国外都有比较成熟的技术和设备，最大的污水处理厂规模已可达到几十万m3/d，而且已经发展成为具有良好性能的脱氮除磷工艺。

目前国内许多企业和研究机构已经开展BAF工艺的应用研究，其中固定化高效微生物曝气生物滤池工艺在许多实际工程应用过程中得到了验证，经过不断改进，在吸收国外曝气生物滤池诸多优点的基础上，开发出了高效悬浮大孔载体，形成了固定化高效微生物曝气生物滤池工艺（I-BAF）

I-BAF工艺载体比表面积大，孔隙率高，同时通过分子设计，引入了大量的活性和强极性基团，并通过固定化技术将大量变异菌和酶制剂牢牢固定在载体上，微生物不易脱落，提高了生物浓度，单位体积生物量大、最高可达60g/L，固定化微生物后的载体平均湿密度为1.00g/cm3，在水中呈悬浮状，既避免了堵塞，同时还解决了其它曝气生物滤池中的污泥量较大的问题，该工艺目前已在高浓度有机废水和高浓度氨氮废水治理工程中得到实践检验，具有目前常规污水处理工艺所不能达到或很难达到的效果。

4.1.6I-BAF污水治理工艺应用可行性分析

根据目前养殖废水处理工艺的应用调查，I-BAF工艺与传统活性污泥法处理工艺在养殖废水处理方面的对比见表6－2。

表6－2I-BAF工艺与传统活性污泥法处理工艺出水水质对比

出水水质比较

BOD5

（mg/L）

CODCr

（mg/L）

NH4＋－N

（mg/L）

TN

（mg/L）

TP

（mg/L）

SS

（mg/L）

传统活性污泥法

15

75

5

18

1

10

I-BAF工艺

＜10

＜60

＜2

＜10

＜1

＜10

占地、投资比较

工程占地（%）

投资费用（%）

运行费用（%）

传统活性污泥法

100

100

100

I-BAF工艺

25

75

80

I-BAF工艺与A2/O、SBR工艺的对比见表6－3。

表6－3I-BAF（BIOSTYR法）工艺与A2/O、SBR工艺的对比

比较项目

A2/O

SBR

I-BAF

投资费用

土建工程

最大

较大

很小

设备、仪表

设备量一般

设备量大、闲置多

设备量稍多

征地费

占地最大

占地稍小

最小

总投资

最大

较大

最小

运行费用

水头损失

1.0～1.5m

3.0～4.0m

3.0～3.5m

污泥回流

100～150％

曝气量

大

与A2/O基本相同

比前两种低20～30％

消毒费用

较大

较大

较小

总运行费

最高

较高

较低

工艺效果

出水水质

SS＜30mg/L

SS＜30mg/L

SS＜15mg/L

BOD＜15mg/L

BOD＜15mg/L

BOD＜15mg/L

TKN＜15mg/L

TKN＜15mg/L

TKN＜15mg/L

产泥量

产泥量一般，污泥相对稳定

产泥量与A2/O差不多，污泥相对稳定

产泥量相对稍大，污泥稳定性稍差

污泥膨胀

需加生物选择器

无

流量变化影响

受沉淀速度限制

受容积限制，有一定影响

受过滤速度限制

冲击负荷

承受冲击负荷较强

可承受日常的冲击负荷

温度变化影响

受低温影响较大

水温波动小，低温运行稳定

运行管理

日常维护

维护量大

维护量大

维护简单

自动化程度

连续进水，可实现供氧量和回流比的自动调节

序批式反应，可实现供氧量和回流比的自动调节

连续进水，可实现供氧量和回流自动调节，自动化程度高

大修

需停运部分设施，对出水影响较大

维修对水质影响较小

管理人员

较多

较多

较少

未来扩建

增加处理量

非模块化结构，难扩建，占地和工程量大，工期长

SBR模块结构，较易扩建，占地和工程量大，工期较长

全模块化结构，易扩建，占地和土建工程量很小，工期很短

提高出水水质

需建三级处理

不需

环境影响

恶臭问题

敞开式设计，恶臭气体对周围影响很大

部分敞开，恶臭气体对周围影响较大

部分封闭，恶臭气体对周围影响极小

噪声影响

对周围影响较大

对周围影响较小

外观环境

占地大，覆盖困难，视觉和景观效果差

占地较大，覆盖困难，视觉和景观效果一般

占地小，易覆盖，视觉和景观效果好

由表可以看出，从工艺水平和实际应用角度，在处理高浓度有机废水和高浓度氨氮废水方面，I-BAF具有相当大的优势，因此，本工程采取I-BAF工艺进行养殖废水处理是可行的。

4.2恶臭气体防护措施

4.2.1恶臭气体影响

恶臭污染物是指一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及影响生活环境的气体物质，长期生活在恶臭气体影响的环境中，会对人体产生情绪干扰、嗅觉伤害等，并因此而引起诸多疾病。

迄今凭人的嗅觉即能感觉到的恶臭物质有4000多种，其中对健康危害较大的有硫醇类、氨、硫化氢、甲基硫、三甲氨、甲醛、苯乙烯、酪酸、酚类等几十种，但各种物质对人体的影响及几种物质混合形成的影响程度及机理目前尚无法进行定量。

恶臭气体对人体的危害主要表现在刺激人体的呼吸系统，使受体产生不良反应，进而影响到人体的循环循环、消化系统，使人体产生厌恶、精神萎靡等感觉，从而使人体发生内分泌失调和神经损伤等病症，最终造成受影响人群的身体健康。

4.2.2恶臭气体组成与产生特点

养殖场恶臭气体产生于养殖企业的生产区和辅助工程区，就本工程而言，主要